고압 볼 밸브의 캐비테이션을 방지하려면 적절한 크기의 밸브를 선택하고, 단계적으로 압력 강하를 관리하고, 스텔라이트나 세라믹과 같은 내식성 재료를 사용하세요.
고압 볼 밸브는 시스템에 캐비테이션이 발생하면 빠르게 고장날 수 있습니다. 이러한 파괴적인 힘은 압력 변동으로 인해 증기 기포가 생성되고, 이 기포가 격렬하게 붕괴되어 밸브 내부 부품을 부식시킬 때 발생합니다.
캐비테이션이란 무엇이고 왜 파괴적일까요?
캐비테이션은 유체 시스템 내에서 증기 거품이 형성되고 격렬하게 붕괴될 때 발생합니다.
고압 볼 밸브의 경우 액체 압력이 증기압보다 낮아져 거품이 생성되고, 압력이 정상으로 돌아오면 거품이 폭발합니다.
이 과정은 두 단계로 진행됩니다.
- 기포 형성: 액체가 부분적으로 열린 밸브를 통과할 때 압력이 떨어지고 증기 거품이 형성됩니다.
- 격렬한 붕괴: 이러한 기포는 압력이 더 높은 영역에 도달하면 폭발하여 밸브 표면을 손상시키는 충격파를 생성합니다.
이로 인해 침식, 침식, 재료 손실이 발생하고, 이는 누출과 파손으로 이어집니다.
볼 밸브에서 캐비테이션은 언제 발생합니까?
캐비테이션은 일반적으로 다음과 같은 조건에서 발생합니다.
- 압력 강하가 입구 압력의 50%를 초과할 때
- 제한을 통한 높은 흐름 속도 동안
- 하류 압력이 유체의 증기압에 가까워지면
- 15-45% 개방에서 작동하는 볼 밸브
- 고온 응용 분야에서
고압 볼 밸브는 관리하는 압력 차이가 크기 때문에 특히 취약합니다.
볼 밸브에 캐비테이션이 발생하는 징후
다음과 같은 경고 신호에 주의하세요.
- 파이프를 통해 흐르는 자갈과 같은 딱딱거리는 소리
- 밸브 및 주변 배관의 비정상적인 진동
- 일관되지 않은 흐름 제어
- 예상보다 훨씬 빨리 밸브가 고장났습니다.
- 내부 구성 요소에 눈에 띄는 구멍이 있음
이러한 증상이 나타나면 더 큰 피해를 막기 위해 즉시 조치를 취하세요.
효과적인 캐비테이션 방지 전략
1. 적절한 밸브 선택 및 크기 조정
최대 유량보다는 일반 작동에 적합한 크기의 밸브를 선택하십시오. 밸브 크기 및 치수 고려 사항 대형 밸브는 캐비테이션이 발생할 가능성이 더 높은 하부 개구부에서 작동하는 경우가 많으므로 중요합니다.
심각한 서비스에는 단계적 압력 감소 기능이 있는 특수 안티 캐비테이션 밸브 설계를 고려하세요.
2. 압력 강하 관리
압력 강하 지점을 하나만 만드는 대신 여러 구성 요소에 걸쳐 압력 강하를 분산시키세요. 정압이 더 높은 낮은 위치에 밸브를 배치하거나 하류 제한 장치를 사용하여 배압을 유지하세요.
다단계 트림 설계는 점차적으로 압력을 낮추어 캐비테이션을 일으키는 급격한 변화를 방지합니다.
3. 재료 선택
중요한 밀봉 표면에는 스텔라이트 오버레이와 같은 경화 소재를 선택하십시오. 혹독한 환경에서는 캐비테이션에 강한 합금이나 뛰어난 내식성을 제공하는 세라믹 부품을 고려하십시오.
4. 시스템 설계 수정
캐비테이션 문제를 해결하려면 밸브 자체를 넘어서는 생각이 필요할 때가 있습니다. 밸브를 주변 압력이 더 높은 위치로 옮기거나 하류에 역압 조절기를 설치하는 것을 고려해 보세요.
더 간단한 작동 방식의 변경도 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어, 하류 압력을 더 높게 유지하거나 중요한 부분 개방에서 작동을 피하는 것입니다.
결론
캐비테이션이 무엇이고 언제 발생하는지 이해하는 것이 고압 볼 밸브를 보호하는 첫 번째 단계입니다.
적절한 밸브를 선택하고, 압력 강하를 지능적으로 관리하고, 내구성이 뛰어난 재료를 선택하면 까다로운 응용 분야에서도 밸브 수명을 크게 연장할 수 있습니다.
이러한 원칙을 염두에 두면 고압 볼 밸브는 까다로운 조건에서도 수년간 안정적인 서비스를 제공할 수 있습니다.
